基于數(shù)字圖像處理的圖像風(fēng)格轉(zhuǎn)換系統(tǒng)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)基于數(shù)字圖像處理的圖像風(fēng)格轉(zhuǎn)換系統(tǒng)作者：魏潤(rùn)國(guó) 胡東升 禹舜 郭思奎來(lái)源：電子技術(shù)與軟件工程2017年第23期摘 要 隨著數(shù)字圖像處理的發(fā)展，圖像風(fēng)格轉(zhuǎn)換已成為當(dāng)前圖像處理的焦點(diǎn)之一。文中介紹的系統(tǒng)是基于數(shù)字圖像處理的圖像風(fēng)格轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。系統(tǒng)是由MATLAB圖像處理工具箱和GUI圖形用戶界面組成的，該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)圖像風(fēng)格的轉(zhuǎn)換，而且具有良好的視覺效果。系統(tǒng)有兩種工作模式，一種模式是直接處理圖片文件進(jìn)行風(fēng)格轉(zhuǎn)換，另一種模式是調(diào)用攝像頭實(shí)時(shí)拍照進(jìn)行風(fēng)格轉(zhuǎn)換。該系統(tǒng)可以完成素描

2、風(fēng)格轉(zhuǎn)換、油畫風(fēng)格轉(zhuǎn)換、霧化風(fēng)格轉(zhuǎn)換、浮雕風(fēng)格轉(zhuǎn)換、黑白風(fēng)格轉(zhuǎn)換、馬賽克效果、哈哈鏡效果、截取圖片細(xì)節(jié)等一系列的功能。同時(shí)，可以根據(jù)用戶的需求，利用MATLAB本身的圖像處理工具箱進(jìn)行修改。【關(guān)鍵詞】數(shù)字圖像處理 MATLABGUI系統(tǒng) 風(fēng)格轉(zhuǎn)換1 引言近年來(lái)，智能手機(jī)的普遍使用使拍照變得更方便，而照片更能體現(xiàn)一個(gè)人的外在形象，一張優(yōu)美的照片給人以感官的沖擊與享受。圖像風(fēng)格轉(zhuǎn)換的話題經(jīng)久不衰，將圖像加入不同的風(fēng)格。目前，的技術(shù)有局限性，只能處理特定的場(chǎng)景和變換，同時(shí)，在圖像的處理過程中易出現(xiàn)圖像局部扭曲、風(fēng)格溢出、圖像與風(fēng)格無(wú)法匹配等問題。圖像處理技術(shù)中的圖像風(fēng)格轉(zhuǎn)換可以通過對(duì)圖像進(jìn)行背景的風(fēng)

3、格轉(zhuǎn)換以達(dá)到自己想要的效果，而該基于數(shù)字圖像處理的圖像風(fēng)格轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的主要目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)選取或拍攝照片后，與想要轉(zhuǎn)換的風(fēng)格進(jìn)行結(jié)合轉(zhuǎn)換后輸出。而該系統(tǒng)的創(chuàng)新為實(shí)現(xiàn)更豐富的圖像在內(nèi)容上精確地轉(zhuǎn)換成參考風(fēng)格提供可能，其中利用MATLAB進(jìn)行數(shù)字圖像處理；通過圖像處理算法，完成顏色、線條、光線等的處理；該系統(tǒng)是基于MATLAB開發(fā)的GUI應(yīng)用程序，主要用于圖像的風(fēng)格轉(zhuǎn)換。操作過程中分為 兩個(gè)模式，一個(gè)輸入圖像； 另外一個(gè)是即時(shí)拍照，即時(shí)拍照讀取進(jìn)行風(fēng)格轉(zhuǎn)換的功能。2 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)2.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)隨著數(shù)字圖像處理技術(shù)的發(fā)展，應(yīng)用領(lǐng)域也更加廣泛。設(shè)計(jì)本系統(tǒng)的出發(fā)點(diǎn)是基于GUI。用戶在使用的時(shí)候，并不需要

4、了解所執(zhí)行的操作執(zhí)行的，而是根據(jù)界面上的功能就能得到用戶想要的風(fēng)格。本系統(tǒng)為學(xué)習(xí)數(shù)字圖像處理技術(shù)提供了一個(gè)良好的平臺(tái)，對(duì)初學(xué)者而言更加明顯，數(shù)字圖像處理的基本知識(shí)剛被其接觸，對(duì)于其了解不夠深入，在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行編程仿真的難度很大。因此，本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)可以給他們提供很大的幫助。2.2 設(shè)計(jì)的總體方案本系統(tǒng)利用 MATLAB中的 GUI平臺(tái)，設(shè)計(jì)了一個(gè)合理且可視化的操作界面，后界面中的功能進(jìn)行回調(diào)函數(shù)的編寫，從而完成各個(gè)功能的設(shè)計(jì)，完成編寫后，形成了一個(gè)圖像處理系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有的功能是人性化且實(shí)用的，而且還是一些操作簡(jiǎn)單的功能。系統(tǒng)設(shè)計(jì)的總體方案如圖1所示。3 風(fēng)格算法介紹3.1 素描風(fēng)格算法介紹素描

5、風(fēng)格算法的原理是是用函數(shù)檢測(cè)輸入圖像的邊緣，得到RGB向量空間的梯度，進(jìn)而觀察其直方圖。從直方圖中可以看出大部分像素值都集中于靠近白色周圍，因此對(duì)它做一個(gè)灰度變換。3.2 明亮風(fēng)格算法介紹明亮風(fēng)格算法的基本原理是利用HIS模型增加色調(diào)來(lái)達(dá)到效果的實(shí)現(xiàn)。HSI模型的建立基于兩個(gè)方面：第一個(gè)，分量與圖像的彩色信息無(wú)關(guān)；第二個(gè)，H和S分量與人感受顏色的方式是緊密相聯(lián)的。4 主要的模塊設(shè)計(jì)4.1 文件模塊選擇文件模塊，可以選擇不同格式的文件進(jìn)行處理，選擇不同的轉(zhuǎn)換風(fēng)格。具體代碼如下：functionxuanze_Callback（hObject， eventdata， handles）% hObjec

6、t handle to xuanze （see GCBO）% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles structure with handles and user data （see GUIDATA）global X；global Y；filename， pathname = uigetfile（. *jpg；*.jpeg；*.jpe，JPEG-文件（*jpg；*.jpeg；*.jpe）；*.tif；*.tiff，標(biāo)記圖像文件格式（*.tif，*.tiff）；.*.gif，Compur

7、seveGIF（*.gif）；.*.png，便攜式網(wǎng)絡(luò)圖形（*.png）；.*.bmp；*.dib；*.rle，便攜式網(wǎng)絡(luò)圖形（*.bmp，*.dib，*.rle）；.*.jng，JPEG-網(wǎng)絡(luò)圖形（*.jng）；.*.pbm，Portable 位圖（*.pbm）；.*.wbmp，WAP 位圖（*.wbmp）；.*.ico，Windows圖標(biāo)（*.ico）；.*.emf，增強(qiáng)圖元文件（*.emf）；.*.wmf，Windows圖元文件（*.wmf）；.*.tga，TrueVisionTarga（*.tga）；.*.pcx；*.pcc，ZSoftPaintbrush（*.pcx，*.pcc）；.

8、*.*，All Files（*.*），.選擇文件）；pathfile=fullfile（pathname， filename）； %獲得圖片路徑set（handles.lujing，String，pathfile）；X=imread（pathfile）；Y=imread（pathfile）；guidata（hObject，handles）；4.2 操作模塊操作模塊主要有主界面的顯示，及其子模塊構(gòu)成。系統(tǒng)主界面有四個(gè)按鈕，分別是進(jìn)入、制作團(tuán)隊(duì)、修改建議、退出四個(gè)按鈕。點(diǎn)擊主界面的進(jìn)入按鈕，會(huì)彈出模式選擇界面，會(huì)提示你選擇兩種模式，一種是選擇圖片進(jìn)行處理模式，另一種是即時(shí)拍照進(jìn)行處理模式。其中選擇

9、圖片進(jìn)行處理模式如圖2所示，即時(shí)拍照進(jìn)行處理模式如圖3所示。4.3 風(fēng)格轉(zhuǎn)換模塊根據(jù)不同的轉(zhuǎn)換算法，利用MATLAB中的回調(diào)函數(shù)進(jìn)行編輯，最后利用GUI界面對(duì)其進(jìn)行包裝，以便更好地操作。以下是不同風(fēng)格的處理結(jié)果，如圖4、圖5、圖6、圖7所示。5 結(jié)論通過上面幾種圖像風(fēng)格功能的介紹，可以看出該系統(tǒng)不僅有強(qiáng)大包容性，而且有著強(qiáng)大的算法作為后盾以保證圖片在處理過程中的最大不失真。從人性化的角度來(lái)看，該系統(tǒng)不僅可以實(shí)現(xiàn)圖像風(fēng)格的自動(dòng)轉(zhuǎn)換，而且還可以手動(dòng)操作對(duì)圖像進(jìn)行操作和處理，以彌補(bǔ)系統(tǒng)不能對(duì)圖像本身進(jìn)行人格化處理的不足。該系統(tǒng)還具有一定的特效能力，如馬賽克效果、切圖、哈哈鏡效果、添加文字等功能，該功

10、能考慮到人們?nèi)粘Ｉ畹臉啡?，可根?jù)使用者的心理自由變換。該系統(tǒng)操作簡(jiǎn)便，符合大多數(shù)人的操作習(xí)慣，可處理的圖片格式多樣，有利于該系統(tǒng)在人群中的傳播和推廣。參考文獻(xiàn)1郭思?jí)?，張培?基于Matlab GUI的語(yǔ)音信號(hào)去噪處理J.中小企業(yè)管理與科技（下旬刊），2017（05）：147-148.2喻曉，夏澎.基于Qt的便攜式心電監(jiān)護(hù)儀GUI應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)J.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用，2017，26（05）：221-226.3李寶方，邢玉清.基于MATLAB GUI的數(shù)字圖像處理仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)J.計(jì)算機(jī)與數(shù)字工程，2014，42（11）：2177-2180.4薛媛.基于Matlab的數(shù)字水印系統(tǒng)的GUI設(shè)計(jì)J.電子設(shè)計(jì)工程，2014，22（15）